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中远红外高功率量子级联激光技术研究进展

遥测遥控 2022年第4期43卷 126-146页

作者：杨超高志强张宇露黄彦史青彭泳卿北京遥测技术研究所北京100076

量子级联激光器具有体积小,重量轻,波长可调谐,以及光源能够覆盖中远红外和太赫兹波段等特点,使其在痕量气体检测、定向红外对抗、自由空间光通讯以及红外成像和光谱等领域有着广泛的应用。自从1994年第一个量子级联激光器问世以来,大... 详细信息

量子级联激光器具有体积小,重量轻,波长可调谐,以及光源能够覆盖中远红外和太赫兹波段等特点,使其在痕量气体检测、定向红外对抗、自由空间光通讯以及红外成像和光谱等领域有着广泛的应用。自从1994年第一个量子级联激光器问世以来,大功率、高电光效率以及室温下连续工作的量子级联激光器一直是人们追求的目标。首先介绍了量子级联激光器的有源层设计、波导设计和器件散热设计方面的研究进展;其次重点讨论了4μm~5μm中波红外和8μm~12μm长波红外高功率室温下连续量子级联激光器的发展和演变、以及大功率脉冲量子级联激光器研究情况;最后简要介绍了大功率量子级联激光器芯片的外延制备技术。

关键词：中远红外高功率量子级联激光器连续波脉冲

碳纳米管/石墨烯/碳复合材料烟幕的中远红外的干扰性能

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含能材料 2019年第3期27卷 249-254,I0006页

作者：陈浩高欣宝许兴春张倩张开创陆军工程大学石家庄校区 63983部队

为探索碳纳米管/石墨烯/碳复合材料在3～5μm和8～14μm中远红外波段烟幕干扰方面的应用,用液相法制备了碳纳米管/石墨烯/碳复合材料。采用扫描电子显微镜,对比分析了石墨烯、碳纳米管和复合材料的微观形貌。采用傅里叶红外光谱仪技术,... 详细信息

为探索碳纳米管/石墨烯/碳复合材料在3～5μm和8～14μm中远红外波段烟幕干扰方面的应用,用液相法制备了碳纳米管/石墨烯/碳复合材料。采用扫描电子显微镜,对比分析了石墨烯、碳纳米管和复合材料的微观形貌。采用傅里叶红外光谱仪技术,对比分析了三种材料的静态红外吸收能力。基于烟箱实验,测试了石墨烯、碳纳米管和复合材料对3～5μm、8～14μm中远红外的透过率,并根据"朗伯?比尔"定律计算了烟幕的平均质量消光系数。结果表明,经过沥青碳化,以沥青碳为骨架,碳纳米管与石墨烯形成的复杂网状空间结构的烟幕干扰复合材料,抑制了碳纳米管的结团和石墨烯的堆叠现象,改善了悬浮性。针对3～5μm波段,计算得到碳纳米管、石墨烯及碳纳米管/石墨烯/碳复合材料平均红外透过率分别约为9%、10%和5%,复合材料的有效遮蔽时间相比碳纳米管、石墨烯分别增加了约13%和21%;对8～14μm红外波段的平均红外透过率分别约为3%、5%和4%,复合材料有效遮蔽时间相比碳纳米管、石墨烯增加了约28%和13%。碳纳米管/石墨烯/碳复合材料改善了单一碳材料的悬浮性能和红外光谱吸收性能,对中红外的干扰性能增强,对远红外的干扰性能有所下降,但有效干扰时间仍有所提高,其远红外干扰性能有待进一步改进。

关键词：碳纳米管石墨烯复合材料中远红外干扰性能

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泡沫云对中远红外遮蔽性能测试分析

红外与激光工程 2013年第S02期42卷 412-415页

作者：杜雪峰潘功配曲家惠赵新颖南京理工大学化工学院江苏南京210094 沈阳理工大学装备工程学院辽宁沈阳110159

采用Bruker OPAG33傅里叶变换红外遥测光谱仪,在自行研制的泡沫云起泡系统上,对泡沫云的中远红外波段信号的遮蔽性能进行了测试。结果表明:泡沫针对3～5μm和8～14μm的红外透过率随着起泡剂浓度的升高而先降低,当起泡剂浓度增加到0.1mo... 详细信息

采用Bruker OPAG33傅里叶变换红外遥测光谱仪,在自行研制的泡沫云起泡系统上,对泡沫云的中远红外波段信号的遮蔽性能进行了测试。结果表明:泡沫针对3～5μm和8～14μm的红外透过率随着起泡剂浓度的升高而先降低,当起泡剂浓度增加到0.1mol/L后,又开始升高;泡沫直径越小,中远红外透过率越低,泡沫云厚度越大,透过率越小。当直径分布为4～7mm时,厚度为10m时,3～5μm和8～14μm波段的红外透过率均在20%以下,且有效干扰时间在20分钟以上。研究结果可为这一新技术的战术运用设计,直接提供必要的理论基础和实验依据。

关键词：光电对抗泡沫中远红外遮蔽

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中远红外高光谱载荷综合参数测试技术研究

中远红外高光谱载荷综合参数测试技术研究

作者：荣维刚南京理工大学

学位级别：硕士

中远红外成像系统因其覆盖波段长、穿透能力强、可以探测物体温度信息等特点在多个领域都有重要的应用价值。而在中远红外高光谱载荷升空之前乃至任何一个红外热像仪产品使用之前,都需要对其进行参数性能指标的评价。但是红外成像系统... 详细信息

中远红外成像系统因其覆盖波段长、穿透能力强、可以探测物体温度信息等特点在多个领域都有重要的应用价值。而在中远红外高光谱载荷升空之前乃至任何一个红外热像仪产品使用之前,都需要对其进行参数性能指标的评价。但是红外成像系统面临着参数众多,测试系统复杂昂贵,测试方法不完善等问题,为了解决这些问题,本文对中远红外高光谱载荷综合参数的测试技术进行了研究。本文将综合参数分为了光谱参数（相对光谱响应率）和成像参数（调制传递函数（MTF）、噪声等效温差（NETD）、最小可分辨温差（MRTD）、图像畸变和视场）,提出了基于漫反射积分球的相对光谱响应率校准链路,构建了MTF、NETD和MRTD参数的评价模型,优化了基于边缘扩散函数的MTF测试方法,实现了基于信号传递函数的NETD参数测试。在理论研究的基础上进行了原理样机的验证,其MRTD和NETD参数的测试水平与进口CI-Systems测试系统相当,验证了原理样机的稳定性和实用性。在原理样机的基础上设计并搭建了空间环境下的红外载荷综合参数测试系统,实现了空间环境的模拟,采用点源黑体和单色仪结合积分球的方式产生高精度中远红外单色光,利用离轴反射式平行光管模拟无穷远目标,开发了基于Labview的系统控制和数据处理软件,最终完成了对光谱参数和成像参数的综合校准。针对红外成像系统中传统MRTD测试方法的测试时间长、测试结果不确定度高、人力成本高等局限,本文提出了基于CNN神经网络的MRTD参数测试方法,通过精简网络结构、优化激活函数等方式提出了Four Le Net网络模型,在对增强后的四杆靶图像数据集训练中获得了94.1%的正确识别率,高于目前其他的网络模型。该方法在保证主观判决的基础上缩短了测试时间,有效降低了人力成本。为了保证测试系统的精度和测试结果的完整性,本文利用GUM方法对综合参数的测试结果进行了不确定度分析,并明确了不确定度的来源。其中相对光谱响应率的标准合成不确定度与波长相关,MTF的标准合成不确定度为1.8%（k=√3）,NETD的标准合成不确定度为0.87%（k=√3）。最后本文分析了图像噪声处理和图像增强处理对成像参数测试结果的影响,分析结果表明中值滤波和高斯滤波对MTF有优化作用,在NETD测试过程中需要关闭自动增益、调整伽马矫正为线性状态来提高测试准确性。

关键词：中远红外 MTF NETD MRTD 测试系统不确定度

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量子遥感的中远红外实验研究

中国科学：E辑 2006年第B7期36卷 1-9页

作者：毕思文韩继霞中国科学院遥感应用研究所遥感科学国家重点实验室北京100101

首先介绍了量子遥感的概念和量子遥感与遥感的区别.然后概要阐述了中远红外在遥感和量子遥感中的应用、量子遥感中远红外实验过程及其结果,并对其进行详细的分析,最后得出三条实验结论.该实验为量子遥感基础研究提供了重要依据.

关键词：量子遥感中远红外光谱精细结构实验

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泡沫的中远红外消光性能研究

激光与红外 2007年第5期37卷 394-397,401页

作者：赵军潘功配关华陈昕南京理工大学化工学院

采用Bruker OPAG33傅里叶变换红外遥测光谱仪，针对3—5μm和8—14μm波段泡沫的消光性能进行研究，测定了透过率光谱图，并计算得到消光系数-波长关系图。发现泡沫浓度Cm≈11．94g·m^-3时，关心波段的透过率低于20％的时间均超过20mi... 详细信息

采用Bruker OPAG33傅里叶变换红外遥测光谱仪，针对3—5μm和8—14μm波段泡沫的消光性能进行研究，测定了透过率光谱图，并计算得到消光系数-波长关系图。发现泡沫浓度Cm≈11．94g·m^-3时，关心波段的透过率低于20％的时间均超过20min，尤其以3．85μm附近透过率最低；在3—5μm波段的消光系数和随时间变化的幅度比8—14μm波段大。分析认为泡沫体系中的表面活性剂材料和大量水分的本征吸收，及泡沫的特殊多面体结构是对光波产生强烈衰减的主要原因，光线的透射光强随光线穿过泡沫液膜界面的次数成指数衰减。因此认为泡沫是一种比较有潜力的宽波段无源光电干扰介质。

关键词：光电对抗泡沫中远红外消光

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中远红外激光星地通信链路性能研究

中远红外激光星地通信链路性能研究

第十二届卫星通信学术年会

作者：蒙静李帅候宇葵中国航天科技集团公司钱学森空间技术实验室

基于经典大气信道传输模型,研究了红外激光在大气中的传输特性,分析了不同波长、通信距离以及能见度等参数对通信链路的影响;结合当前量子级联激光器性能以及星地通信链路要素间的相互约束关系,开展了中远红外激光星地通信链路设计;结... 详细信息

基于经典大气信道传输模型,研究了红外激光在大气中的传输特性,分析了不同波长、通信距离以及能见度等参数对通信链路的影响;结合当前量子级联激光器性能以及星地通信链路要素间的相互约束关系,开展了中远红外激光星地通信链路设计;结果表明,中远红外波段(3μm4μm)较近红外波段(1μmμm)在恶劣天气下有更好的传输性能,量子级联激光器的发展将使中远红外波段成为星地大容量激光通信的有效途径。

关键词：星地激光通信中远红外大气信道模型链路预算

来源： cnki会议评论

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中远红外非线性光学晶体生长及其应用

中远红外非线性光学晶体生长及其应用

本课题组在硫属中远红外非线性晶体材料方面的研究进展

第十七届全国晶体生长与材料学术会议(CCCG-17)

作者：杨春晖雷作涛朱崇强马天慧宋梁成哈尔滨工业大学化工学院

近几年以中远红外非线性光学晶体为频率转换介质的固体激光器在红外光谱、红外医疗器械、大气中有害气体监测、深空探测、光电对抗、太赫兹等军民领域的应用非常突出和迫切。本文综述了几种重要的中远红外非线性光学晶体的研究进展,详... 详细信息

近几年以中远红外非线性光学晶体为频率转换介质的固体激光器在红外光谱、红外医疗器械、大气中有害气体监测、深空探测、光电对抗、太赫兹等军民领域的应用非常突出和迫切。本文综述了几种重要的中远红外非线性光学晶体的研究进展,详细介绍了它们各自的多晶合成、单晶生长、光学性能、缺陷结构以及器件制作和在中远红外中的应用,重点探讨了现阶段大尺寸单晶生长与应用研究中存在的问题及其改进措施。最后对中远红外非线性光学晶体的发展趋势进行了展望。

关键词：中远红外非线性光学晶体单晶生长

来源： cnki会议评论

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本课题组在硫属中远红外非线性晶体材料方面的研究进展